Для начинающих. Простой супергетеродин "315-23". Часть 10. ГПД.

Сегодня очень быстро собрал на макетке гетеродин и он сразу завелся, спасибо емкостной трехточке :).

Одной из самых трудных задач при создании гетеродина является выбор катушки. Конечно, если у вас есть медная или серебряная на керамике, то вопросов нет, а есть ли такая роскошь у начинающего? На вряд ли. Поэтому взяв катушки из своей коллекции :), решил намотать ее сам на бакелитовом каркасе от катушки из легендарного Р-250.

Рис. 1.

1 - это готовая катушка, намотанная проводом ПЭЛШО 0,6 на керамическом каркасе (из какого-то авиационного блока), 2 - каркас катушки от Р - 250, 3 и 4 - проволочные резисторы на керамики из которых тоже можно сделать катушку для ГПД, убрав проволоку.

Рис. 2.

На каркасе были канавки, в которую прекрасно уложился провод диаметром 0,6 мм. Всего уместилось 13 витков, диаметр каркаса - 14 мм. Измерить столь малую индуктивность я могу, но рассчитать - очень просто с помощью программы Coil64.

Рис. 3.

Ввел данные - получил результат: 2,28 мкГн. А я в расчете заложил 5 мкГн.

Рис. 4.

Значит нужно будет увеличивать емкость конденсатора С21. Диоды я взял самые распространенные - 1N4007. Из наши пойдут любые кремниевые: КД503, КД522 и т.д. Начните монтаж с них, вместо R20 = 200 Ом или последовательно с ним временно подпаяйте добавочный резистор 1 - 2 кОм и подключите питание 12 В. Если вы включили диоды в правильном направлении, то на аноде (треугольничек) VD1 должно быть напряжение около 2,1 В. Если хоть один диод включен неправильно, то напряжение будут близко к напряжению питания.

Теперь впаиваем стабилизатор 78L05 и его обвязку, восстанавливаем R20, устанавливаем VT5, R21 и R22. Подключаем к входу стабилизатора питание. На его выходе должно быть +5 В, на аноде VD1 должно остаться напряжение около 2,1 В. Напряжение на эмиттере VT5 должно быть около 1,5 В. Если эти три напряжения в наличии, то режим транзистора нормальный.

Монтируем С20, С21 и катушку. Готовим пробник ВЧ и подключаем его к эмиттеру VT5. Подключаем питание. Вольтметр должен показать 0,3 - 0,5В. Частота генератора должна быть около 7 - 7,5 МГц и его сигнал можно прослушать в верхней части вещательного КВ-диапазона 49 м. Измерять ВЧ-напряжение на контуре скорее всего не получится - пробник шунтирует контур и колебания срываются.

Монтируем все остальные детали. Режим эмиттерных повторителей устанавливается резистором R23 так, чтобы на эмиттере VT9 напряжение было около 5 - 6 В, а на эмиттере VT10 - на 0,7 В меньше.

Теперь посмотрим, что получилось у меня. Первым делом, так как индуктивность катушки у меня получилась меньше я пересчитал конденсаторы контура и немного увеличил емкость С19, С39.

Рис. 5.

При изменении емкости переменного конденсатора частота должна меняться примерно от 5,98 до 6,4 МГц. Можно верхний предел понизить до 6,25 МГц - все равно будут полностью перекрыты телеграфный участок, участок цифровой связи и наиболее заселенный участок SSB диапазона 14 МГц.

Я использовал тот же КПЕ, как и в приемнике прямого преобразования. Плату установил прямо на корпус КПЕ.

Рис. 6. Блок ГПД, вид со стороны платы.

Рис. 7. Блок ГПД, вид сверху со стороны платы.

Рис. 8. Блок ГПД, вид сверху.

Подключаю питание и смотрю напряжение ВЧ на эмиттере VT5 (по постоянному току режимы уже были установлены).

Рис. 9.

Всего чуть больше 200 мВ и небольшая асимметрия сигнала. Попробовал мерять на контуре - срыв колебаний. На выходе эмиттерных повторителей еле набирается 1,5 В (это размах). Наверно зря я увеличил емкость С19 и С39, но поздно пить боржоми :), перепаивать лень, а вот сделать из эмиттерного повторителя усилитель с небольшим коэффициентом усиления - это легко.

Рис. 10.

Как видите, изменения минимальные: сопротивление R26 увеличил до 4,7 кОм, параллельно ему - конденсатор 10 нФ, в коллекторную цепь впаял резистор 330 Ом и зашунтировал эмиттерный резистор конденсатором С32. В результате на выходе получил ограниченный сигнал с размахом больше 5 В. Уменьшил емкость С27 до 2 пФ - на выходе синусоида с размахом 3,2 В. Подпаял параллельно С27 еще 1 пФ. На выходе 4,5 В, но с небольшим ограничением. Покрутил С28 и получил хорошую синусоиду размахом 3,8 В.

Рис. 11.

Посмотрел стабильность и она меня порадовала: при включении питания частота была 6033,8 кГц в течении 5-ти минут она уменьшилась до 6033,45, а затем через 30 мин стала 6033,42. И это без всяких корпусов. Но посмотрим, как оно будет в приемнике.

В заключении я решил посмотреть спектр сигнала на выходе блока с помощью TinySA.

Рис. 12.

Оказалось, что все не так благостно. Дружно выстроился в ряд всех гармоник тут отряд :). Уровень гармоник тоже высокий: 2-я - -20 дБ относительно основного сигнала, третья - -34 дБ, четвертая - -43 дБ.

Честно сказать, и с таким ГПД приемник работать будет. Не думаю, что у UW3DI или Радио-76 спектр чище, а уж про синтезатор на SI5351 я и не говорю. А ведь все хвалят ....

Но из принципа, хочется чего-то чистого :). Поставлю-ка я на выходе простейший П-образный ФНЧ. Взял красное колечко от дядюшки Ху, намотал на него 23 витка провода ПЭЛ 0,3, добавил два конденсатора по 47 пФ.

Рис. 13

Рис. 14.

Рис. 15. Спектр ГПД с фильтром.

Три детали, а сколько пользы: видна только вторая гармоника, да и ее уровень снизился до -40 дБ (100 раз). Подпаиваю параллельно С42 еще один такой же конденсатор.

Рис. 16.

Уровень второй гармоники снизился в абсолютном выражении, а относительно первой гармоники - немного.

Но ведь я фильтр -то не рассчитывал, намотал, сколько влезло, колечко, которое было. Так что, если все по уму, то и спектр очистить получится. Но и так здорово!

На очереди кварцевый фильтр.

Всем здоровья и успехов.